茅排金礦地質特征及成礦規律淺析

朱三牛

（江西省核工業地質局二六三大隊，江西 吉安 331307）

區內出露地層主要為上元古界震旦系海相沉積碎屑巖，經區域變質作用形成炭質板巖、變質砂巖、片巖、變粒巖混合巖。其次為古生界寒武系，為一套海相泥砂質、鈣質、硅質、炭質有含磷結核的沉積巖，經區域變質作用后為石墨片巖、片麻巖；蓋層褶皺為一些殘存的小向斜，呈北西向及北北東向～北東向[1]。此外，尚有騰田、南城等白堊紀箕形“紅盆”，其一側往往受大斷裂控制。北西向斷裂，一般為數十千米，它控制著區域內中一新生代盆地沉積與花崗巖及基性巖脈侵入。區內礦產除砂金、巖金礦外，尚有煤礦、鈾礦[2]。

1 礦床特征

茅排金礦床位于北東向荷田～徐坊剪切擠壓帶與北西向斷裂構造復合部位之震旦系下統周潭群云母片巖、條帶狀混合巖中。礦化主要賦存于剪切擠壓混合巖帶中的長英質脈體和石英脈內，構成一北東向展布的金礦化帶，其礦化長度2000m（20號～75號勘探線），礦化寬度100m～300m，礦化垂幅340m。礦體產狀與構造片理化帶，混合巖中長英質脈體及石英脈產狀一致[3]。

1.1 地層

礦區廣泛分布震旦系下統周潭群變質巖，其次沿溪谷分布新生界第四系砂礫層。

1.1.1 周潭群下段（Z1zh1）

分布于礦中部朱家源～百藥湖一帶，以及礦區北緣。片理產狀為北東東（60°～70°）～北東（40°）走向，傾向北北西～北西，傾角40°～65°。地層厚度大于240m。該段為茅排金礦床賦礦圍巖。主要巖性為硅線石石英云母片巖、黑云母片巖、變質砂巖以及條帶狀混合巖、腸狀混合巖等，現描述如下：周潭群上段（Z1zh2）：分布于礦區北西部際下～棋盤嶺地區和礦區南東部店前～際上一帶。片理走向北東60°～80°，傾向北西～北北西，傾角40°～60°，地層厚度796m，與下伏地層（Z1zh1）整合接觸。巖性為黑云母片巖、黑云母斜長片麻巖、變粒巖。

1.1.2 第四系（Q）

發育于山溝溪流兩側，由粘土、亞粘土、亞砂土、碎石、泥砂礫石、卵石組成。成因類型有殘積、坡積、洪積、沖積等。該層厚度數米至數十米。

1.2 構造

所研究區域地質活動頻繁，起初地質運動以褶皺為主；晚期的加里東運動則以斷裂為主[4]。百藥湖同斜倒轉背斜構成了礦床的褶皺，周潭群下段經研究主要是礦床核心地層Z1zh2主要為礦床的翼部上段，其走向以百藥湖為中心，精確位置為以東北40°范圍內，由南向西在75°左右方位為軸面走向，向南部西部方向漸漸變化為北東方向65°左右，表現為弧形，這種礦山地質構造其實是加里東運動初期受外力擠壓獲得，隨后因為其受南北方向的耦合作用，對于百藥湖周邊的礦層逐步向北東向進行轉變。與此同時在該研究區發現了斷裂密集的擠壓帶。礦區地質斷裂主要方向為北東方向。

1.3 巖漿巖

礦區出露的巖漿巖主要有花崗巖、花崗偉晶巖以及斜閃煌斑巖等。分述如下：

1.3.1 花崗偉晶巖

該巖石在區內較為常見。常出現在斷裂中或其邊緣，礦物成份民條紋長石、奧長石、石英為主，鈉長石、白云母黑云母次之，少量電氣石。

1.3.2 斜閃煌斑巖

礦區基性巖脈不太發育，僅在百藥湖一帶見有幾條斜閃煌斑巖脈，對礦化控制明顯。脈巖錯斷北東向斷裂，但錯距不大，巖石呈灰綠色、灰黑色，具斑狀結構，斑晶主要是角閃石，呈長柱狀，玻璃光澤，鏡下見暗化邊，具淡黃～棕色多色性。煌斑巖金豐度值高，為0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑巖高出一個數量級。

1.4 變質作用

區內自晉寧運動以后，歷經加里東、海西一印支、燕山運動，導致本區構造發育，巖漿活動瀕繁，巖石受到各種強烈的變質作用。變質作用可分三個階段：

1.4.1 加里東褶皺回返階段

區內周潭群一套泥砂質類復理石建造，經區域變質作用后，形成了區域中一高級綠色片巖相一角閃巖相的變質巖系，混合巖化變質熱液與巖石發生深熔～分異～混合～交代這一變質過程。在朱家源～徐坊一帶周潭群下段中部，形成了混合巖化帶。

1.4.2 燕山期階段

變質作用沿北東向剪切擠壓帶分布。主要表現為破碎、擠壓片理、糜棱巖，反映出變質作用是在開放的條件下進行的。

1.5 圍巖蝕變

研究區域礦物蝕變種類比較單一，并且蝕變程度相對來說較弱，礦物蝕變位置也相對集中。與礦床中的多種礦物形成較為密切包括黑云母化、礦物硅化及黃鐵礦化，而與其有間接關系的包括礦物絹云母化和石榴石化。礦床圍巖蝕變比較發育，成礦前以高溫蝕變為特征，可分為4個帶。①灰綠色蝕變帶：該帶以綠泥石化、絹云母化蝕變為主。②褪色蝕變帶：以硅化、絹云母化蝕變為主。③黑云母化蝕變帶：以硅化、黑云母化蝕變為主，微細脈、網脈狀石英脈發育。④硅化、黃鐵礦化蝕變帶：以硅化、黃鐵礦化為主。

2 礦體特征

礦體賦存于震旦系下統周潭群下段變質巖的混合巖化帶中，受北東向剪切擠壓帶的混合巖化帶控制，含礦地質體主要是石英脈、長英質脈和混合巖。礦體呈脈狀、透鏡狀，成群互相平行，雁行排列，礦體產狀305°～310°∠53°～65°。勘探時圈定工業礦體24個，礦體走向長70m～320m，傾向35m～260m，厚度0.39m～2.90m，厚度變化系數73%，品位3.37g/t～38.67g/t，品位變化系數137%，平均品位12.14g/t；低品位礦體2個，平均品位2.22g/t。

礦石結構構造主要有自形～半自形粒狀結構、它形粒狀結構等，浸染狀結構、脈體構造等。礦石結化學成分主要為SiO2，其次為Al2O3和FeO；微量元素Ag、Pb、Zn、Cu、Se、S等有偏高，礦石礦物成分主要有自然金、黃鐵礦等多金屬硫化物礦物，脈石礦物主要有石英、云母、長石等。礦石類型為金～石英～黃鐵礦型，金主要嵌布狀態為粒間金、包裹金。礦化蝕變主要是硅化、黃鐵礦化、黑云母化等。

3 礦石質量

3.1 礦石物質組成

礦石中已查明有40余種礦物，其中金屬礦物只占礦物總含量的0.75%，以黃鐵礦為主，其次為磁黃鐵礦，而黃銅礦、磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦極少；脈石礦物以石英含量為最高，約占51.50%，其次為云母類、長石類礦物。

金礦物為自然金，以不規則粒狀為主，粒度變化很大，往往礦化富集地段，常見單獨的金粒、金片，亦見到金呈細脈、微脈，偶爾見到巨粒或金塊，大的金塊可達十幾克至幾十克重。

礦石的結構有：自形～半自形粒狀結構、侵蝕結構、乳濁結構、它形粒狀結構。礦石構造有：浸染狀構造、條帶狀構造、角礫狀構造、團塊狀構造。載金礦物有：黃鐵礦、輝銀礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。礦石類型為金～石英～黃鐵礦型。

3.2 礦石化學成分

礦石的化學成分大部分是SiO2，其次為Al2O3和FeO，三者總和大于82%以上，Se、Bi、Pb、Ag、Zn、Cu含量較高。Au與SiO2略成正相關，與TiO2、Al2O3、P2O5、MgO、CaO略呈負相關。金是唯一有用元素，有害元素微量。金在礦石中的嵌存狀態特征是以粒間金為主，其余為包裹金。

4 礦石類型

礦石的自然類型，根據礦石的礦物組分可劃為：金～石英～黃鐵礦型；按結構構造可進一步劃分為浸染狀礦石、脈狀礦石、條帶狀礦石、角礫狀礦石、團塊狀礦石；按礦石氧化程度分，劃分為原生礦石和氧化礦石。氧化礦石量占全部礦石量10%以下，分布在地表至地下20m以淺，大部分已民采完。

5 礦體圍巖和夾石

礦體上、下盤圍巖為條帶狀混合巖。當含金地質體為石英脈、長英質脈時，界線清楚；當含礦圍巖是條帶狀混合巖、黑云母片巖時，礦體與圍巖無自然界線。礦體均以單脈圈定，礦脈與礦脈之間的圍巖未作夾石處理。

6 成礦規律

（1）在成礦時間上，礦床在形成上的時間規律，受到金礦自身屬性的影響。以綠巖帶型金礦為例，形成時間可以追溯到太古時期；而變質碎屑型金礦，形成時間在中晚遠古時期；卡林型金礦的形成時間，則是在燕山時期。本礦區金礦形成時間為燕山期。

（2）在成礦地質上，金礦化受巖性控制，礦體賦存于震旦系下統周潭群下段變質巖的混合巖化帶中，含礦地質體主要是石英脈、長英質脈和混合巖。

金礦化與區內巖脈關系密切，煌斑巖金豐度值高，為0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑巖高出一個數量級，為金礦成礦提供來源。

（3）金礦化與斷裂構造關系密切，主要受北東向剪切擠壓帶的混合巖化帶控制，構成一北東向展布的金礦化帶。

（4）金礦化與圍巖蝕變有關。成礦前以高溫蝕變為特征，成礦期以中溫蝕變為主，成礦后為中低溫蝕變。礦床圍巖蝕變分帶雖不明顯，但有一定的規律性。與金礦化較密切的有硅化、黃鐵礦化和黑云母化，與金礦化有間接關系的有石榴石化、絹云母化。